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安科瑞分布式光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

  • 更新時(shí)間:  2024-10-21
  • 產(chǎn)品型號:  
  • 簡單描述
  • 安科瑞分布式光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)解決方案,安科瑞電光伏電站監(jiān)控軟件采用Acrel-2000Z,是安科瑞電氣股份有限公司總結(jié)多年的開發(fā)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和大量的用戶需求而設(shè)計(jì)針對用戶配電系統(tǒng)和光伏電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)
詳細(xì)介紹

概述

十四五"期間,隨著“雙碳"目標(biāo)提出及逐步落實(shí),本就呈現(xiàn)出較好發(fā)展勢頭的分布式光伏發(fā)展有望大幅提速。就“十四五"光伏發(fā)展規(guī)劃,國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心副主任陶冶表示,“雙碳"目標(biāo)意味著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,未來10年,新能源裝機(jī)將保持在110GW以上的年增速這里面包含集中式光伏電站和分布式光伏電站。相較于集中式電站來說,分布式對土地等自然資源沒有依賴,各個(gè)地方的屋頂就是分布式電站的形成基礎(chǔ),在碳中和方案的可選項(xiàng)中,分布式光伏由于其靈活性必將被大力發(fā)展,目前已有河北、甘肅、安徽、浙江、陜西等9省發(fā)布關(guān)于分布式光伏整縣推進(jìn)工作的通知。

目前我國的兩種分布式應(yīng)用場景分別是:廣大農(nóng)村屋頂?shù)膽粲霉夥凸ど虡I(yè)企業(yè)屋頂光伏,這兩類分布式光伏電站今年都發(fā)展迅速。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國家電網(wǎng)Q/GDW1480-2015 《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》:分布式電源并網(wǎng)電壓等級可根據(jù)各并網(wǎng)點(diǎn)裝機(jī)容量進(jìn)行初步選擇,推薦如下:8kW 及以下可接入220V;8kW~400kW可接入380V;400kW~6000kW可接入10kV;5000kW~30000kW以上可接入35kV。終并網(wǎng)電壓等級應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)條件,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選論證確定。若高低兩級電壓均具備接入條件,優(yōu)先采用低電壓等級接入。

Q/GDW1480-2015 《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》

GB/T 29319-2012  光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定

GB 50797-2012  光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范

Q/GDW1617-2015 光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定

JGJ203-2010      《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》

解決方案

3.1 交流220V并網(wǎng)

交流220V并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)多用于居民屋頂光伏發(fā)電,裝機(jī)功率在8kW左右。戶用光伏電站今年發(fā)展非常迅猛,根據(jù)國家能源局網(wǎng)站提供的數(shù)據(jù),截至20216月底,全國累計(jì)納入2021年國家財(cái)政補(bǔ)貼規(guī)模戶用光伏項(xiàng)目裝機(jī)容量為586.14萬千瓦,這相當(dāng)于6個(gè)月在居民屋頂建造了四分之一個(gè)三峽水電站。

 

部分小型光伏電站為自發(fā)自用,余電不上網(wǎng)模式,這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護(hù)裝置,避免往電網(wǎng)輸送電能。光伏電站規(guī)模較小,而且比較分散,對于光伏電站的管理者來說,通過云平臺來管理此類光伏電站非常有必要,安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面:

名稱

圖片

型號

功能

應(yīng)用

智能網(wǎng)關(guān)

 

 

ANet-1E1S1-4G

嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)通訊方式具備Socket方式,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議

應(yīng)用于單臺逆變器數(shù)據(jù)采集和上傳云平臺

防逆流裝置

(選用)

 

ACR10R-D10TE

防止光伏系統(tǒng)向電網(wǎng)輸送功率,用于單相光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏運(yùn)維云平臺

 

AcrelCloud-PV

監(jiān)測光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報(bào)表、設(shè)備信息、故障報(bào)警、氣象數(shù)據(jù)等

 

3.2 交流380V并網(wǎng)

根據(jù)國家電網(wǎng)Q/GDW1480-2015 《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》,8kW~400kW380V并網(wǎng),這類分布式光伏多為工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏,自發(fā)自用,余電上網(wǎng)。分布式光伏接入配電網(wǎng)前,應(yīng)明確計(jì)量點(diǎn),計(jì)量點(diǎn)設(shè)置除應(yīng)考慮產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)外,還應(yīng)考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處。每個(gè)計(jì)量點(diǎn)均應(yīng)裝設(shè)雙向電能計(jì)量裝置,其設(shè)備配置和技術(shù)要求符合 DL/T 448 的相關(guān)規(guī)定,以及 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程要求。電能表采用智能電能表,技術(shù)性能應(yīng)滿足國家電網(wǎng)公司關(guān)于智能電能表的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。用于結(jié)算和考核的分布式電源計(jì)量裝置,應(yīng)安裝采集設(shè)備,接入用電信息采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)用電信息的遠(yuǎn)程自動采集。

 

光伏陣列接入組串式光伏逆變器,或者通過匯流箱接入逆變器,然后接入企業(yè)380V電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用,余電上網(wǎng)。在380V并網(wǎng)點(diǎn)前需要安裝計(jì)量電表用于計(jì)量光伏發(fā)電量,同時(shí)在企業(yè)電網(wǎng)和公共電網(wǎng)連接處也需要安裝雙向計(jì)量電表,用于計(jì)量企業(yè)上網(wǎng)電量,數(shù)據(jù)均應(yīng)上傳供電部門用電信息采集系統(tǒng),用于光伏發(fā)電補(bǔ)貼和上網(wǎng)電量結(jié)算。

部分光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監(jiān)測并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量,包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波 THD閃變等,需要安裝單獨(dú)的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置。部分光伏電站為自發(fā)自用,余電不上網(wǎng)模式,這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護(hù)裝置,避免往電網(wǎng)輸送電能。

這種并網(wǎng)模式單體光伏電站規(guī)模適中,可通過云平臺采用光伏發(fā)電數(shù)據(jù)和儲能系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面:

名稱

圖片

型號

功能

應(yīng)用

智能網(wǎng)關(guān)

 

 

ANet-1E2S1-4G

嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)通訊方式具備Socket方式,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議

應(yīng)用于多臺逆變器、計(jì)量儀表及氣象數(shù)據(jù)采集和上傳云平臺

防逆流裝置

 

ACR10R-D10TE4

防止光伏系統(tǒng)向電網(wǎng)輸送功率,用于三相光伏發(fā)電系統(tǒng)

直流電表

 

DJSF1352

電壓輸入DC750V,電流輸入DC300A/75mV,在分布式光伏項(xiàng)目中適用于儲能回路等直流信號設(shè)備電量測量和電能計(jì)量使用

靜態(tài)無功補(bǔ)償

 

ANSVG100-400

光伏并網(wǎng)時(shí)主要提供有功功率,這樣市電側(cè)有功減少,而無功不變,這樣會導(dǎo)致功率因數(shù)降低,通過無功補(bǔ)償裝置可以提高系統(tǒng)功率因數(shù)。

電能質(zhì)量監(jiān)測

 

APQM-E

電網(wǎng)頻率 ,電壓、電流有效值,有功功率、無功功率、視在功率及功率因數(shù),電壓偏差,頻率偏差,三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度;三相電壓、電流各序分量;基波電壓、電流,功率、功率因數(shù)、相位等,諧波(250 次)。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等,諧波群 ,間諧波 電壓波動、閃變??奢斎?7.7V/100V 或 220V/380V 。

光伏運(yùn)維云平臺

 

AcrelCloud-PV

監(jiān)測光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報(bào)表、設(shè)備信息、故障報(bào)警、氣象數(shù)據(jù)等

 

3.3 10kV35kV并網(wǎng)

根據(jù)《國家能源局關(guān)于2019年風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)通知》(國發(fā)新能〔201949號),對于需要國家補(bǔ)貼的新建工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,需要滿足單點(diǎn)并網(wǎng)裝機(jī)容量小于6兆瓦且為非戶用的要求,支持在符合電網(wǎng)運(yùn)行安全技術(shù)要求的前提下,通過內(nèi)部多點(diǎn)接入配電系統(tǒng)。

此類分布式光伏裝機(jī)容量一般比較大,需要通過升壓變壓器升壓后接入電網(wǎng)。由于裝機(jī)容量較大,可能對公共電網(wǎng)造成比較大的干擾,因此供電部門對于此規(guī)模的分布式光伏電站穩(wěn)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信要求都比較高。

光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監(jiān)測并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量,包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波 THD、閃變等,需要安裝單獨(dú)的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置。

 

 

上圖為一個(gè)1MW分布式光伏電站的示意圖,光伏陣列接入光伏匯流箱,經(jīng)過直流柜匯流后接入集中式逆變器(直流柜根據(jù)情況可不設(shè)置),后經(jīng)過升壓變壓器升壓至10kV35kV后并入中壓電網(wǎng)。由于光伏電站裝機(jī)容量比較大,涉及到的保護(hù)和測控設(shè)備比較多,主要如下表:

名稱

圖片

型號

功能

應(yīng)用

匯流箱

 

APV光伏匯流箱

防護(hù)等級為IP65,滿足室內(nèi)外安裝要求;

采用霍爾傳感器,隔離測量,大16路輸入;

耐壓DC1kV,熔斷電流可選擇;

可選電壓測量功能,高測量電壓DC 1kV;

具有RS485通訊接口,ModBus-RTU通訊協(xié)議;

可根據(jù)客戶需求配用國內(nèi)外廠家的光伏直流斷路器,光伏直流熔斷器、防雷保護(hù)器等元件。

 

應(yīng)用于6MW以下光伏變電站

微機(jī)保護(hù)測控裝置

 

AM5SE

適用于35kV和10kV電壓等級的線路保護(hù)測控、變壓器差動、后備保護(hù)測控等功能

電能質(zhì)量監(jiān)測

 

APQM-E

電網(wǎng)頻率 ,電壓、電流有效值,有功功率、無功功率、視在功率及功率因數(shù),電壓偏差,頻率偏差,三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度;三相電壓、電流各序分量;基波電壓、電流,功率、功率因數(shù)、相位等,諧波(250 次)。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等,諧波群 ,間諧波 電壓波動、閃變??奢斎?7.7V/100V 或 220V/380V 。

弧光保護(hù)裝置

 

ARB5

集保護(hù)、測量、控制、監(jiān)測、通訊、故障錄波、事件記錄等多種功能于一體,準(zhǔn)確實(shí)時(shí)監(jiān)測弧光信號,保護(hù)電流,適用于中低壓等級電網(wǎng)的 弧光故障迅速切除裝置。

直流電表

 

DJSF1352

電壓輸入DC750V,電流輸入DC300A/75mV,在分布式光伏項(xiàng)目中適用于儲能回路等直流信號設(shè)備電量測量和電能計(jì)量使用

多功能電表

 

APM800

各電壓等級全電氣參數(shù)測量、計(jì)量和狀態(tài)量采集

智能網(wǎng)關(guān)

 

 

ANet-1E2S1-4G

嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)通訊方式具備Socket方式,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議,支持和調(diào)度系統(tǒng)遠(yuǎn)動通訊。

電力監(jiān)控系統(tǒng)

 

Acrel-2000Z

電力監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對光伏發(fā)電站遙測、遙信、遙控、異常報(bào)警、故障記錄和分析等功能,接收調(diào)度系統(tǒng)指令對光伏電站進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。

光伏運(yùn)維云平臺

 

AcrelCloud-PV

監(jiān)測光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報(bào)表、設(shè)備信息、故障報(bào)警、氣象數(shù)據(jù)等

 

 

3.4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

安科瑞電光伏電站監(jiān)控軟件采用Acrel-2000Z是安科瑞電氣股份有限公司總結(jié)多年的開發(fā)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和大量的用戶需求而設(shè)計(jì)針對用戶配電系統(tǒng)和光伏電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。

3.4.1 軟件運(yùn)行環(huán)境配置

服務(wù)器上安裝Windows 7操作系統(tǒng)。

3.4.2 光伏電站電力監(jiān)控軟件架構(gòu)

軟件采用C/S架構(gòu),實(shí)時(shí)采集光伏電站電流、電壓、日///累計(jì)發(fā)電量和氣象數(shù)據(jù)。

3.4.3 光伏電站電力監(jiān)控軟件功能

對光伏電站的整體信息進(jìn)行監(jiān)控,采用圖形和數(shù)據(jù)的形式實(shí)時(shí)動態(tài)地展現(xiàn)電站概況、電站實(shí)時(shí)發(fā)電及發(fā)電統(tǒng)計(jì)信息。包括電站概括、環(huán)境參數(shù)、實(shí)時(shí)信息、發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及發(fā)電量信息

通過主界面可以對光伏陣列現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與顯示,如室外溫度值、風(fēng)速、風(fēng)向、光照強(qiáng)度等

1)通過對電站內(nèi)一次及二次配電網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控,了解電站內(nèi)各電氣設(shè)備的運(yùn)行情況及狀態(tài),并對電站的并網(wǎng)狀態(tài)、有/ 無功功率流向情況等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2)光伏組件分布監(jiān)控

  能夠根據(jù)微逆變反應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示各組太陽能電池板的工作狀態(tài)(是否正常發(fā)電),根據(jù)組串式逆變器顯示各光伏組串輸出功率,分別計(jì)量兩種兩種逆變方式的發(fā)電量日發(fā)電量、日發(fā)電量曲線、月發(fā)電量柱狀圖、年發(fā)電量柱狀圖等,并對這兩種方式發(fā)電量進(jìn)行對比。

3)逆變器監(jiān)控

組串式逆變器主要監(jiān)測指標(biāo)包括:

-  直流電壓、直流電流、直流功率 

-  交流電壓、交流電流 

-  逆變器內(nèi)溫度、時(shí)鐘 

-  頻率、功率因數(shù)、當(dāng)前發(fā)電功率 

-  日發(fā)電量、累積發(fā)電量、累積CO2 減排量 

-  電網(wǎng)電壓過高、電網(wǎng)電壓過低 

-  電網(wǎng)頻率過高、電網(wǎng)頻率過低 

-  直流電壓過高、直流電壓過低 

-  逆變器過載、逆變器過熱、逆變器短路 

-  散熱器過熱 

-  逆變器孤島 

-  DSP 故障、通訊故障等。

監(jiān)控系統(tǒng)可繪制顯示逆變器電壓時(shí)間曲線、功率時(shí)間曲線等,直流側(cè)輸入電流實(shí)時(shí)曲線、交流側(cè)逆變輸出電流曲線,并采集與顯示各逆變器日發(fā)電量等電參量;

4)交流匯流箱監(jiān)控

交流匯流箱主要監(jiān)測指標(biāo)包括:

-  光伏組串輸出直流電壓、輸出直流電流、輸出直流功率 

-  各路輸入總發(fā)電功率、總發(fā)電量 

-  匯流箱輸出電流、匯流箱輸出電壓、匯流箱輸出功率 

-  電流監(jiān)測允差報(bào)警 

-  傳輸電纜/ 短路故障告警 

-  空氣開關(guān)狀態(tài)、故障信息等

5)交流配電柜監(jiān)控

交流配電柜主要監(jiān)測指標(biāo)包括:

-  光伏發(fā)電總輸出有功功率、無功功率 

-  功率因數(shù)、電壓、電流 

-  斷路器故障信息、防雷器狀態(tài)信息等

6)并網(wǎng)柜監(jiān)控

通過對并網(wǎng)柜的監(jiān)控,計(jì)量上網(wǎng)電量、內(nèi)部用電量、電能質(zhì)量、光伏發(fā)電系統(tǒng)有功和無功輸出、發(fā)電量、功率因數(shù)、并網(wǎng)點(diǎn)的電壓和頻率、注入系統(tǒng)的電等參數(shù),計(jì)算碳減排量,并折算成標(biāo)準(zhǔn)煤,計(jì)算發(fā)電收益。

7)環(huán)境參數(shù)監(jiān)控

環(huán)境參數(shù)主要監(jiān)測指標(biāo)包括

-  日照輻射 

-  風(fēng)速、風(fēng)向 

-  環(huán)境溫度 

-  太陽能電池板溫度等

對比實(shí)際微逆或幾種微逆輸出指導(dǎo)電池板需要清洗等信息。

8歷史數(shù)據(jù)管理

監(jiān)控系統(tǒng)可針對光伏發(fā)電現(xiàn)場的各種事件進(jìn)行記錄,如:通訊采集異常、開關(guān)變位、操作記錄等,時(shí)間記錄支持按類型查詢,并可對越限報(bào)警值進(jìn)行更改設(shè)置;

9日發(fā)電趨勢分析

系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面,可以反映出每天24小時(shí)內(nèi)光伏發(fā)電量與該日日照強(qiáng)度,環(huán)境溫度,風(fēng)速等的波動情況。

10)故障報(bào)警

當(dāng)電池板長時(shí)間輸出功率偏低進(jìn)行故障指示,建議運(yùn)維人員前往現(xiàn)場檢查是否有故障發(fā)生等;另外對于并網(wǎng)柜部分的主斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,當(dāng)出現(xiàn)開關(guān)變位及時(shí)報(bào)警,提醒運(yùn)維人員。

 

 

云平臺

云平臺軟件采用B/S架構(gòu),任何具備權(quán)限的用戶都可以通過WEB 瀏覽器,根據(jù)授權(quán)的不同監(jiān)視分布在區(qū)域內(nèi)各建筑的光伏電站的運(yùn)行狀態(tài)(如電站地理分布、規(guī)模信息、是否并網(wǎng)、當(dāng)前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息)。

1顯示各場站發(fā)電量、發(fā)電功率、裝機(jī)容量等數(shù)據(jù)。

 

2顯示單個(gè)場站當(dāng)日發(fā)電收益、總收益、裝機(jī)容量、日//累計(jì)發(fā)電量以及功率曲線、設(shè)備狀況等。

 

3顯示單個(gè)逆變器詳細(xì)情況,包括實(shí)時(shí)功率、日發(fā)電量、事件告警以及支路信息。



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